Astl-KO 基因敲除小鼠

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产品名称

Astl-KO 基因敲除小鼠

产品编号

S-KO-05073

品系全称

C57BL/6JCya-Astlem1/Cya

品系背景

C57BL/6JCya

品系编号

KOCMP-215095-Astl-B6J-VA

品系状态

使用本品系发表的文献需注明: Astl-KO 基因敲除小鼠 mice (Strain S-KO-05073) were purchased from Cyagen.
交付类型
周龄
性别
基因型
数量

基本信息

基因研究概述

质控标准

基因
基因全称
astacin like metalloendopeptidase
基因别称
7420700F21,Sas1b
染色体号
Chr 2 (Mouse)
转录本 ID
NCBI: NM_001291003.1 | Ensembl: ENSMUST00000089673
修饰方式
全身性基因敲除
靶向范围
Exon 2~5
敲除长度
~3708 bp
品系说明
该品系是基于策略设计时的数据库信息制作而成,建议您在购买前查询最新的数据库和相关文献,以获取最准确的表型信息。
表型提示
MGI:3046414Mice homozygous for knock-out alleles exhibit reduced female fertility.
基因Astl,也称为astacin-like metalloendopeptidase,编码卵泡中的锌金属蛋白酶ovastacin。Ovastacin在受精过程中发挥重要作用,它在卵子表面被释放,并切割透明带蛋白ZP2,这一过程被称为透明带硬化(ZPH)。ZPH对于防止多精进入卵子(多精受精)和保证单精受精至关重要,它是早期胚胎发育所必需的[6]。

在人类中,Astl基因的突变与女性不孕症有关。例如,在一个近亲结婚的家庭中,成年女性由于Astl基因的一个截断突变,导致生育能力显著下降,与Astl基因敲除的小鼠表现出的生育能力下降模式非常相似。这表明Astl基因在人类生育中具有重要作用[1]。

为了研究Astl基因突变对生育能力的影响,研究人员对Astl基因中的单核苷酸多态性(SNPs)进行了分析。这些SNPs可能影响Astl蛋白的结构和功能,进而影响其与ZP2或其抑制剂Fetuin-B的相互作用。研究发现,许多SNPs位于Astl蛋白的催化结构域中,这可能会改变其催化活性或锌结合位点。此外,分子对接研究表明,Astl与ZP2和Fetuin-B之间存在疏水相互作用和氢键。这些研究结果表明,Astl基因中的突变可能会影响其与ZP2或Fetuin-B的相互作用,从而导致女性不孕症[2]。

进一步的研究发现,Astl基因的双等位基因变异与多精受精和女性不孕症相关。例如,在中国一名女性中发现了两种Astl基因变异,这些变异位于关键催化结构域中,并可能改变氢键,从而影响蛋白的稳定性。这些发现表明,Astl基因的变异可能会导致卵子无法阻止多精受精,从而导致不孕症[3]。

为了研究Fetuin-B对生育能力的影响,研究人员使用反义寡核苷酸(ASO)治疗下调了小鼠血清中的Fetuin-B水平。结果显示,Fetuin-B的下调导致小鼠暂时性不孕,表明Fetuin-B是维持生育能力所必需的。此外,Fetuin-B/ovastacin双缺陷小鼠的生育能力得到了恢复,这进一步证实了ovastacin是Fetuin-B的主要靶点。这些研究结果为女性避孕提供了新的思路[4]。

此外,研究还发现,外源性谷胱甘肽(GSH)的补充可以增强羊卵母细胞的体外发育能力。GSH补充可以促进卵母细胞的成熟、皮质颗粒动态、Astl分布、线粒体活性以及与卵母细胞成熟、抗氧化活性和抗凋亡作用相关的基因表达。这些结果表明,GSH可以作为一种自由基清除剂,提高羊卵母细胞的体外发育能力,从而为提高羊的繁殖效率提供了新的策略[5]。

综上所述,Astl基因编码的ovastacin在受精过程中发挥重要作用,其突变与女性不孕症有关。此外,Fetuin-B是维持生育能力所必需的,其下调可以导致暂时性不孕。外源性GSH的补充可以增强羊卵母细胞的体外发育能力。这些研究结果为深入理解Astl基因的功能和疾病发生机制,以及为女性避孕和羊的繁殖提供了新的思路和策略。

参考文献:
1. Maddirevula, Sateesh, Coskun, Serdar, Al-Qahtani, Mashael, Aldeery, Meshael, Alkuraya, Fowzan S. 2021. ASTL is mutated in female infertility. In Human genetics, 141, 49-54. doi:10.1007/s00439-021-02388-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34704130/
2. Suri, Kapali, Rajput, Neha, Sharma, Priya, Kulkarni, Kiran, Gahlay, Gagandeep K. 2023. In silico identification and characterization of the SNPs in the human ASTL gene and their probable role in female infertility. In Frontiers in cell and developmental biology, 11, 1151672. doi:10.3389/fcell.2023.1151672. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37363721/
3. Wu, Huixia, Che, Jianfang, Zheng, Wei, Lin, Ge, Dai, Can. 2023. Novel biallelic ASTL variants are associated with polyspermy and female infertility: A successful live birth following ICSI treatment. In Gene, 887, 147745. doi:10.1016/j.gene.2023.147745. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37640117/
4. Floehr, J, Dietzel, E, Schmitz, C, Chappell, A, Jahnen-Dechent, W. 2016. Down-regulation of the liver-derived plasma protein fetuin-B mediates reversible female infertility. In Molecular human reproduction, 23, 34-44. doi:10.1093/molehr/gaw068. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27733488/
5. Ren, Jingyu, Hao, Yuchun, Liu, Zhanpeng, Liu, Gang, Dai, Yanfeng. 2021. Effect of exogenous glutathione supplementation on the in vitro developmental competence of ovine oocytes. In Theriogenology, 173, 144-155. doi:10.1016/j.theriogenology.2021.07.025. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34390905/
6. Burkart, Anna D, Xiong, Bo, Baibakov, Boris, Jiménez-Movilla, Maria, Dean, Jurrien. . Ovastacin, a cortical granule protease, cleaves ZP2 in the zona pellucida to prevent polyspermy. In The Journal of cell biology, 197, 37-44. doi:10.1083/jcb.201112094. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22472438/